Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения импульса.
Обозначим:
- \( m_1 = 150 \) кг — масса человека с лодкой,
- \( m_2 = 10 \) т = \( 10000 \) кг — масса баржи,
- \( v_1 = 2 \) м/с — скорость лодки после толчка,
- \( v_2 \) — скорость баржи, которую нужно найти.
Согласно закону сохранения импульса, сумма импульсов до толчка равна сумме импульсов после толчка:
\[ m_1 \cdot 0 + m_2 \cdot 0 = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 \]
Поскольку до толчка и лодка, и баржа были в состоянии покоя, мы можем упростить уравнение:
\[ 0 = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 \]
Отсюда получаем:
\[ m_1 \cdot v_1 = - m_2 \cdot v_2 \]
Теперь подставим известные значения:
\[ 150 \cdot 2 = -10000 \cdot v_2 \]
Решим уравнение для \( v_2 \):
\[ 300 = -10000 \cdot v_2 \]
\[ v_2 = -\frac{300}{10000} = -0.03 \text{ м/с} \]
Отрицательный знак указывает на то, что баржа движется в противоположном направлении относительно лодки. Таким образом, скорость баржи составляет 0.03 м/с в противоположную сторону.